全部脊椎动物基因组测序再上路

2018-09-27 14:59:32来源：中国科学报

为了获得更多的关注和支持，研究人员迫切希望对所有脊椎动物的基因组进行测序。近日，科学家正式启动了脊椎动物基因组计划（VGP），发布了14个物种的15个高质量基因组。但该计划仍远未筹集到所需资金，以记录地球上约6.6万种脊椎动物的基因组。

这个项目已经进行了3年，其前身是2009年启动的基因组10K计划（G10K），后者旨在破译1万种脊椎动物的基因组。G10K产生了大约100个基因组的数据，但并不是很详细，部分原因是测序成本太高。

然而，如今高质量测序的成本已降至每10亿DNA碱基不到1.5万美元，这使破解脊椎动物基因组成为可能。G10K联合创始人、美国加州大学圣克鲁斯分校计算生物学家David Haussler说：“我们曾认为‘基因组’并不适合进行深入研究。但我认为我们已经到了一个转折点。”

G10K负责人、美国纽约洛克菲勒大学神经科学家Erich Jarvis补充说，从广泛的脊椎动物样本中获得精确的基因组将使研究人员能够“解决以前无法回答的问题”。

但资金仍然是一个障碍。到目前为止，VGP已经筹集了250万美元，用于从脊椎动物谱系的260个主要分支中选出一个有代表性的物种进行测序。但Jarvis说，要实现测序所有6.6万种脊椎动物的目标，需要大约6亿美元。

在Jarvis于2017年执掌G10K之后，他和英国威康桑格研究所的同事，以及德国马普学会分子细胞生物学和遗传学研究所的合作者，试图与测序公司谈判，开发新的协议和软件，降低测序成本。其目标是生产出负担得起、高质量的基因组测序数据，这些基因组足够完整，可以将测序后的DNA碱基分组成单个染色体。Jarvis说，最终，VGP的目标是生产出能超越人类和老鼠基因组完整性的基因组，这需要数十亿美元的成本。

为了证明VGP的潜力，Jarvis和同事公布了15个高质量的基因组。它们包括一种濒临灭绝的新西兰鹦鹉、一种加拿大猞猁、一种新发现的墨西哥龟类和一种无腿两栖动物蚓螈，此外，还有两种丽鱼，以及斑胸草雀和鸭嘴兽的基因组数据改良。

VGP在数据上附加了一些字符串。虽然资助或运营该项目的研究人员可以无限制地获得这些序列，Jarvis说，其他人将需要把研究局限在所有物种的一个基因上，或者只分析一个物种中不超过5个基因。这些限制预计将至少在未来两年内实施，旨在给VGP时间，让他们发布对序列的全面分析。

但这种限制政策也可能引发问题。当小麦基因组测序人员采用类似的分级访问政策时，出现了一些危险信号。这也促使一些竞争团队抢在小麦团队之前公布自己的基因组数据。目前尚不清楚VGP的数据共享政策是否会引发类似的竞争。

这些新测序数据是VGP第一阶段的一部分，该阶段试图对266个物种进行测序，至少包含每个脊椎动物分支的一个成员——VGP的定义是在6000万年前的一次大灭绝事件后幸存下来或建立起来的群体。目前，30个物种的测序工作正在进行中。

该组织根据20个问题设定了物种优先顺序表，这些问题包括测序对拯救濒危动物的潜在贡献等。加利福尼亚圣地亚哥动物园保护遗传学家Oliver Ryder说，在某些情况下，研究人员认为确定脊椎动物的基因组可以“降低灭绝的风险”。

VGP正在寻求政府和基金会的支持，但到目前为止，大部分资助都来自于个体科学家——他们自掏腰包破译动物遗传密码。Jarvis说，这些科学家正成群结队地加入这个项目，VGP的任务清单中每周能新增6个新物种。VGP目前正在向公众推广这种众包模式，并推出了一个“领养物种”计划，希望每周能将新增物种的数量增加一倍。

VGP-G10K项目总监Sadye Paez说，“我们希望VGP启动的消息能引起轰动。”

扫一扫添加健康台订阅号